KR101002895B1

KR101002895B1 - Ｌｅｄ 형광램프

Info

Publication number: KR101002895B1
Application number: KR1020080101413A
Authority: KR
Inventors: 박명구
Original assignee: 박명구; 금호전기주식회사
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-12-21
Also published as: KR20100042323A

Abstract

본 발명은 LED 형광램프에 관한 것이다. 본 LED 형광램프는 외부 연결핀, 직렬접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이, 및 LED 어레이와 외부 연결핀 사이에 연결되어, 외부 연결핀을 통해 접속되는 형광등 안정기의 임피던스를 변경시키는 적어도 하나의 용량성 소자를 포함한다. 본 발명에 따른 LED 형광램프는 부가적인 장치의 부착이나 배선의 변경없이 기존 형광등을 대체하여 사용할 수 있다.

LED, 형광램프, 안정기

Description

ＬＥＤ 형광램프{LED fluorescent lamp}

본 발명은 LED 형광램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기존의 형광등을 대체하여 사용할 수 있는 LED 형광램프에 관한 것이다.

기술의 발전에 따라, 과거 인디게이터 등의 소전력 지시등용으로 밖에 사용되지 못하던 LED(Light Emitting Diode)의 광효율이 실생활에 사용될 수 있을 만큼 향상되고 있다. 또한, LED는 다른 광원들과 달리 수은이 함유되지 않은 친환경 광원으로, 휴대폰용 백라이트, LDC TV용 백라이트, 차량용 램프, 및 일반 조명 등에 사용되는 차세대 광원으로 널리 각광을 받고 있다. 이에 따라, 지난 100여년 동안 조명의 주광원으로 사용되어 왔던 백열등이나 형광등이 LED 램프로 대체되기 시작하고 있다.

그러나, LED 램프의 경우, 백열등의 대체할 경우에는 E26 base 호환형등의 경우 그대로 교체가 가능하지만, 일반 조명의 주류를 이루고 있는 형광등을 대체할 경우에는 등기구를 바꾸거나 전용 안정기를 별도로 설치하여야 한다. 따라서, 등기구 내부의 배선을 바꾸어야 하는 등의 어려움이 있어 형광등형 LED 램프가 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명의 목적은, 별도의 전용 안정기나 배선의 변경없이 기존 형광등용 안정기를 그대로 사용하여 구동가능한 LED 형광램프를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 형광램프는, 외부 연결핀, 직렬접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이, 및 상기 LED 어레이와 상기 외부 연결핀 사이에 연결되어, 상기 외부 연결핀을 통해 접속되는 형광등 안정기의 임피던스를 변경시키는 적어도 하나의 용량성 소자를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LED 형광램프는, 직렬접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이, 제1 내지 제4 연결핀, 상기 제1 연결핀과 상기 LED 어레이의 일단 사이에 연결되는 제1 커패시터, 상기 제2 연결핀과 상기 LED 어레이의 상기 일단 사이에 연결되는 제2 커패시터, 상기 제3 연결핀과 상기 LED 어레이의 타단 사이에 연결되는 제3 커패시터, 및 상기 제4 연결핀과 상기 LED 어레이의 상기 타단 사이에 연결되는 제4 커패시터를 포함한다.

본 발명에 따르면, 별도의 전용 안정기 설치나 등기구 내부의 배선 변경없이 기존 형광등용 안정기를 그대로 사용할 수 있는 LED 형광램프가 제공된다. 따라서, 특별한 변경없이 기존 형광등을 대체하여 고효율의 조명을 이용할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 전자식 형광등용 안정기의 기본 회로에는, 하프브릿지 방식, 인스턴트 스타터 방식, 소프트 스타터 방식 등이 있고, 종래의 철심형 쵸크식 안정기로는, 스타터 램프를 이용하는 방식, 레피드 스타터 방식 등이 사용되고 있다. 본 발명에 따른 LED 형광램프는 이러한 형광등용 안정기에 모두 적용이 가능하도록 구성된다. 먼저, 본 발명에 따른 LED 형광램프의 구성에 대하여 설명하고, 다음으로 본 발명에 따른 LED 형광램프가 다양한 형광등용 안정기에 사용된 경우 동작 과정을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 LED 형광램프(110)는 LED 어레이(10)와 용량성 소자인 커패시터 C11, C12, C13 및 C14를 포함하며, 외부 연결핀인 제1 내지 제4 연결핀(111, 112, 113, 114)을 구비한다. LED 어레이(10)는 두 개 이상이 병렬연결된 구조로 사용될 수 있으며, 이하 설명하는 다른 실시예에 따른 LED 형광램프에서도 마찬가지이다.

LED 어레이(10)는 직렬연결된 복수의 LED를 포함하며, 애노드측 단자(10a)와 캐소드측 단자(10b)를 구비한다. 커패시터 C11은 LED 어레이(10)의 애노드측 단자(10a)와 제1 연결핀(111)사이에 연결되고, 커패시터 C12는 LED 어레이(10)의 애노드측 단자(10a)와 제2 연결핀(112) 사이에 연결된다. 커패시터 C13은 LED 어레이(10)의 캐소드측 단자(10b)와 제3 연결핀(113) 사이에 연결되고, 커패시터 C14는 LED 어레이(10)의 캐소드측 단자(10b)와 제4 연결핀(114) 사이에 연결된다.

커패시터 C11 내지 C14는 제1 내지 제4 연결핀(111, 112, 113, 114) 중 적어도 하나를 통해 후술하는 하프브릿지 방식의 형광등용 안정기 회로 등과 접속되는 경우, 인덕터와 커패시터를 포함하는 직렬공진 회로의 공진주파수를 변화시킬 수 있다. 이와 같은 공진 주파수의 변화에 따라, 형광등용 안정기 회로내의 전류제어 인덕터의 임피던스를 증가시켜 LED 형광램프(110)로 흐르는 전류가 감소되므로, 기존의 형광등용 안정기를 변경없이 사용할 수 있게 된다.

도 2는 도 1에 도시한 LED 어레이의 구성을 나타낸 도면이다. 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, LED 어레이(10)는 복수의 LED가 직렬연결되는 구성이 일반적이다. 그러나, 직렬연결된 LED의 보호를 위해, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 제너 다이오드 Z1 내지 Zn이 각각의 LED에 역방향으로 병렬연결될 수도 있다.

이와 같이, 각 LED에 병렬로 제너 다이오드가 사용되고 있어, 교류 전압의 (+) 주기에는 D1 내지 Dn 다이오드를 통해 전류가 흐르나, (-) 주기에서는 제너 다이오드 Z1 내지 Zn을 통해 전류가 흐를 수 있다. 제너 다이오드 Z1 내지 Zn를 통한 전류의 흐름은 무효 손실이 될 수 있다. 따라서, 제너 다이오드 Z1 내지 Zn를 통한 전류의 흐름을 방지하여 효율을 높이기 위해 본 발명에 따른 LED 형광램프는 다음에 설명하는 실시예와 같이 구성이 변경될 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도이다. 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 LED 형광램프(120)는, 제1 실시예에 따른 LED 형광램프(110)에 비해 LED 어레이(12)의 양단자에 직렬연결된 다이오드 D21, D22가 추가된다. 사용환경에 따라서는 다이오드 D21 및 D22 중 어느 하나만 추가될 수도 있 다. 다이오드 D21 및 D22는 LED 어레이(12)에 순방향으로만 전류가 흐르도록 한다. 따라서, LED 어레이(12) 내부에 병렬로 제너 다이오드가 연결된 경우, (-) 주기에서 제너 다이오드를 통해 전류가 흘러 전력손실이 발생하는 것을 방지한다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 LED 형광램프(130)는 제1 내지 제4 연결핀(131, 132, 133, 134)에 각각 연결되는 캐퍼시터 C31 내지 C34에 다이오드 D33 내지 D36이 각각 병렬로 추가된다. 이와 같은 다이오드 D33 내지 D36은 제1 내지 제4 연결핀(131, 132, 133, 134)에 입력되는 전압의 극성에 따라 병렬연결된 커패시터를 쇼트상태로 만들어 후술하는 하프브릿지 방식 등과 같은 형광등용 안정기에서 동작가능하도록 한다.

예컨대, 제2 연결핀(132)에 (+) 전압이 인가되는 경우, 커패시터 C32는 다이오드 D34에 의해 쇼트 상태가 되고, 커패시터 C34는 다이오드 D36에 의해 쇼트 상태가 된다. 이와 같은 경우, 외부 커패시터가 제1 연결핀(131)과 제3 연결핀(133)에 연결되어 있으면, 커패시터 C31 - 외부 커패시터 - 커패시터 C33의 전류 흐름에 의해 형광등용 안정기 회로의 공진주파수를 변경시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도이다. 본 실시예에 따른 LED 형광램프(140)에는 다이오드 D47 내지 D50이 추가되어, 다양한 형광등용 안정기에서 교류 전압의 위상변화와 무관하게 본 실시예에 따른 LED 형광램프(140)가 동작되도록 한다.

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도이다. 본 실시예 에 따른 LED 형광램프(150)에는 제1 내지 제4 연결핀(151, 152, 153, 154)에 각각 연결되는 커패시터 C51 내지 C54에, 인버터의 초기 트리거 구동을 위한 전류를 공급하기 위해 저항 R51 내지 R54가 각각 병렬로 추가된다.

상기한 바와 같은 구성의 LED 형광램프는 별도의 회로변경 없이, 기존에 사용되는 형광등용 안정기에 연결되어 사용될 수 있다. 이에 대해 설명의 편의상 도 5에서 설명한 LED 형광램프를 예로 들어 다양한 형광등용 안정기에서 동작 과정을 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 하프브릿지(Half Bridge) 방식의 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 하프브릿지 방식의 형광등 안정기는, 스위칭 소자로 구성된 하프브릿지 인버터의 스위칭 출력점에 인덕터와 커패시터로 직렬 공진 회로를 구성하고, 커패시터 양단에 걸리는 직렬공진 전압으로 형광등을 초기 점등시키고, 일단 형광등이 점등된 후에 형광등에 흐르는 안정화 전류는 직렬공진 회로의 인덕터로 제어하는 방식이다.

도 7을 참조하면, 전자식 안정기에 있어서는 전류 트랜스포머 T0에 의해 직렬 공진회로의 공진주파수와 스위칭 소자 Q61, Q62의 동작 주파수가 동기되며, DC 전원의 전압을 Vs라 하고, 인버터로 공급되는 평균 전류 Is 라 하면, 전력 Ps 는 다음과 같다.

이때, 스위칭 소자 Q61, Q62가 동기되어 동작하는 동작 주파수를 f로 표시하 면, 부하전류는 DC 전원에 흐르는 평균 전류는 같게 되므로, Co ≫ C1, Co ≫ C41 ~ C44 이면, 평균 전류 Is 는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, C41, C42, C43, C44를 C2라고 놓으면, Ca = C2*C1/(C2 + 2C1)이고, Ro는 램프가 고주파로 점등시의 램프의 등가 저항을 나타낸다.

이때, 인터터의 동작 주파수 f는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

또한, w₀는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, [수학식 2] 및 [수학식 5]로부터 전류 Is는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, Z는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 3]에 의해 Co 》C1 의 경우, 공진 주파수 f의 기본 영역은 Ca의 값에 의해 결정된다. 따라서, LED 형광램프(140)가 연결되면 다음과 같이 동작하게 된다.

스위칭 소자 Q61이 온(ON) 상태가 되어, (A) 점의 전위가 Vs가 되면, 공진 전류는 인덕터 L0 - D44 - C41 - C1 - C43 - D46 - 2Co 의 경로로 흐르게 된다. 스위칭 소자 Q62가 온상태가 되면 (A) 점이 접지전위가 되고 반대로 전류가 흐르게 된다.

범용성을 위하여 LED 형광램프(140)는 대칭성을 가져야 하므로, LED 형광램프(140) 연결핀에 따라 극성을 가져서는 안되기 때문에 LED 형광램프(140) 내부의 커패시터 C41 내지 C44 를 같은 값인 C2로 놓으면, C41 - C1 - C43 의 직렬로 이루 어진 복합 캐피시터 Ca 값은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, C2 ≪ C1의 경우, C의 값은 C ≒ C2와 같이 나타낼 수 있고, [수학식 7] 및 [수학식 8]에 의해 Z 값은 커지게 되며, 그 만큼 LED 형광램프(140)에 흐르는 전류는 감소하게 되어, 전류를 제어할 수 있게 된다. 이에 따라, 하프브릿지 방식의 형광등 안정기에 본 발명에 따른 LED 형광램프를 회로 변경없이 장착하여 사용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 인스턴트 스타터(Instant Start) 방식의 전자식 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 인스턴트 스타터(Instant Start) 방식의 전자식 형광등용 안정기는, 트랜스포머 T1, T2와 커패시터 C1으로 구성되는 회로의 자체 발진동작에 의하여, 스위칭 소자의 Q71, Q72가 스위칭 동작을 지속토록 하고, 스위칭점 (A)의 출력을 AC적으로는 쇼트 상태이며 DC적으로는 1/2 Vcc인 직렬로 연결된 커패시터 Co의 중점인 (B)점에, 트랜스포머 T2의 1차 권선 T2-1으로 연결하여, 트랜스포머 T2의 2차 권선 T2-2에 유기되는 고전압으로 형광램프를 초기 방전시키고, 일단 방전이 이루어진 후에는 램프부하와 직렬로 연결된 커패시터 C1에 의해 안정화 램프 전류를 제어하는 방식이다.

이 방식의 형광등 안정기를 사용했을 경우, 기본 동작을 살펴보면, 트랜스포 머 T2는 자체 발진에 의하여 2차 권선 T2-2에 고주파의 AC 전압을 유기시키며 (D) 점을 기준으로 (C) 점이 (+) 전위인 경우, (C)점 - C1 - D43 - D41 - LED 어레이(14) - D42 - D45 - (D)점의 경로로 전류가 흐르고, (C) 점이 (-) 구간이 되는 구간에서는 (D)점 - D48- D41 - LED 어레이(14) - D42 - D47- C1 - (C) 점으로 전류가 흐르게 된다. 이외에도 (D)점 - C43 - D47 - C1 - (C) 점, (D)점 - D48 - C41 - C1 -(C) 점의 전류 패스가 형성될 수도 있다.

따라서, LED 어레이(10)에 흐르는 전류값은 안정기의 전류제어 커패시터 C1의 1/jwC1에 의해 제어된다

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다. 이 방식의 전자식 형광등용 안정기는 스위칭 소자 Q81, Q82의 스위칭점인 (A)점에 인덕터 T3와 커패시터 C1으로 구성된 직렬 공진 회로를 접속하고, 공진 커패시터 C1의 양단에 1개 또는 복수의 램프를 연결하는 구성으로 되어 있으며, 기본동작은 도 7에서 설명한 회로 구성과 유사하다. 단, 이 방식에 있어서, 형광램프 수명의 극대화를 위하여, 공진용 트랜스에 T3 2차 예열권선 T3-a, T3-b를 감아 램프 초기 점등시에 이 예열권선에서 발생하는 2차 전압으로 형광램프의 필라멘트를 충분히 예열 시킨 후, 고전압을 램프에 인가하는 방식으로, 점등시 램프 필라멘트의 옥사이드 비산을 최소화함으로써 램프 수명을 극대화 시키고자 하는 것이다.

이 방식을 사용한 경우, 스위칭 소자 Q81, Q82의 스위칭 주파수를 인덕터 T3의 인덕턴스값 L1과 커패시터 C1의 직렬공진 주파수에 일치시켜면, 도 7에서 설명 한 바와 같이, f는 Co≫ C1 일 경우, Co를 무시하면 다음과 같이 된다.

커패시터 C1의 양단에는 주파수 f의 AC 전압이 유기되게 된다. 동작 중에서는 인덕터 T3에 커플링되어 있는 필라멘트 가열용 권선 T3-a에 흐르는 전류는 도트 극성쪽이 (+)주기에는 Ca - D43 - C42의 경로로 전류가 흐르게 되며, (-)주기에서 D44 - C41- Ca의 경로로 흐르게 된다. 권선 T3-b에 흐르는 전류는 (+) 주기에는 C43 - D45 - Cb의 경로로 흐르고, (-) 주기에는 Cb- C43- D46 의 경로로 흐르며, 이때의 전류를 제어하는 커패시터의 값은 C41, C42, C43, C44 값을 동일하게 C2라 놓으면

이 되며, 실제 Ca 》C2 이므로, 권선 T3-a, T3-b에 흐르는 전류는 C41 내지 C44값인 C2에 의해 결정되며, 이 커패시터 값은 수천 피코 파라드 정도 이하의 아주 작은 값이고, 이 또한 권선 T3-a, T3-b에 유기되는 전압은 수 볼트 정도의 낮은 전압이므로 인덕터 T3-a, T3-b에 의해 흐르는 전류는 거의 무시할 수 있다.

LDE 형광램프(100)에 흐르는 주전류는 (B) 점의 전위가 (C)점 대비 (+) 주기에서는 (B) 점 - D44 - D41 - LED어레이(14) - D42 - D46 의 경로로 전류가 흐르게 되며, (-) 주기에는 그 반대로 (C)점 - D49 - D41 - LED 어레이(14) - D42 - D50 - (B) 점의 경로로 전류가 흐르게 된다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 스타터 램프 방식의 쵸크식 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, 입력전압의 (+) 주기에서는 스타터 램프 S(200)은 오픈된 상태와 같으므로, 인턱터 L - D44 - D41 - LED 어레이(10)- D42 - D46을 통해 전류가 흐르게 되며, 이때의 전류는 인덕터 L의 임피던스 jwL에 의해 제어된다.

또한, (-) 주기에서는 D49 - D41 - LED 어레이(14) - D42- D50- 인덕터 L의 경로로 전류가 흐르며, 이때 흐르는 전류는 입력전원 주파수 f의 2배인 2f의 주파수를 가진 맥류의 형태를 나타낸다. 따라서, 상용주파수 f로 LED 형광램프(140)를 구동할때 발생할 수 있는 플리커링(flickering) 현상을 현저히 감소시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 철심형 레피트 스타터(Rapid start) 방식의 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 쵸크 권선의 (A)쪽에 (+) 전압이 걸릴 경우, 형광등의 필라멘트를 예열시키기 위한 쵸크의 권선 n1과 n2에 걸리는 전압을 각각 Vn1과 Vn2 라고 하면, 권선 n1에서 들여다본 부하는 전원의 (+) 주기에서 다이오드 D43은 쇼트되었다고 볼 수 있으므로, 커패시터 C42가 되고, 반대로 전원의 (-) 주기에서도 다이오드 D44는 쇼트되었다고 볼 수 있으므로 커패시터 C41이 된다. 권선 n2의 경우도 마찬가지로, (B) 점이 (+) 전압의 주기에서는 커패시터 C44, 그리고 (-) 전압 의 주기서는 커패시터 C43이 Vn2의 부하로 보이게 된다.

LED 형광램프는 어느 한쪽의 소켓쪽에 극성을 가져서는 안되고, 또 대칭성을 가져야 하므로, 이를 위하여 커패시터 C41, C42, C43, C44의 값은 별도의 목적이 없는 한 같은 값으로 설계하여, 이 값을 C2로 놓으면 이 커패시터 C2는 수천 pF 이하의 상대적으로 작은 용량값을 가지게 설계되므로 50 ~60 Hz 정도의 주파수에서는 이 커패시터의 임피던스 용량값 1/jwC1은 아주 큰 값을 지니게 되므로 이를 통해 흐르는 전류는 거의 무시할 수 있다.

LED 형광램프에 흐르는 주전류의 경로를 보게되면, 입력전원 전압을 Vo라 놓으면,

와 같이 되며, Vo는 형광램프의 초기 방전을 유도할만큼 충분한 초기 방전 개시 전압 이상이 된다. LED 어레이(14)에 흐르는 전류를 보게 되면, (B) 점을 기준으로 하여 (A) 점이 (+) 주기의 구간에서는 (A)점 - D44 - D41 - LED 어레이(14) - D42 - D46 - (B) 점의 경로로 전류가 흐르게 되며, (-) 주기에서 (B)점 - D49 - D41 - LED 어레이(14) - D42 - D50 -(A) 점의 경로로 전류가 흐르게 된다.

이 경우에도, 도 10의 스타터 방식의 쵸크 안정기와 마찬가지로, LED 형광램프(100)를 통해 흐르는 전류는 입력 전원주파수 f의 2배인 2f의 주파수를 가진 맥류 형태를 지닌다. 따라서, 50/60 Hz의 상용 주파수로 f로 LED 형광램프을 구동할 때 생기는 플리커 현상을 현격히 줄일 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 LED 형광램프는 일반적으로 사용되고 있는 전자식 안정기에 회로 변경없이 바로 장착하여 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 LED 형광램프는, 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도,

도 2는 도 1의 LED 어레이의 구조를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도,

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도,

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도,

도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 LED 형광램프의 회로도,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 하프브릿지 방식의 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 인스턴트 스타터 방식의 전자식 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 소프트 스타터 방식의 전자식 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면,

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 스타터 램프를 사용한 쵸크식 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면, 그리고

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 형광램프를 철심형 레피트 스타터 방식의 형광등용 안정기에 사용한 경우 회로 구성을 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : LED 어레이 110 : LED 형광램프

Claims

전자식 형광등 안정기와 연결되는 LED 형광 램프에 있어서,

상기 전자식 형광등 안정기에 연결되는 제1 연결핀 및 제2 연결핀을 포함하는 외부 연결핀;

직렬접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이; 및

상기 LED 어레이와 상기 외부 연결핀 사이에 연결되어, 상기 외부 연결핀을 통해 접속되는 전자식 형광등 안정기의 임피던스를 변경시키는 적어도 하나의 용량성 소자를 포함하고,

상기 적어도 하나의 용량성 소자는,

일단은 상기 제1 연결핀에 연결되고, 타단은 상기 LED 어레이의 애노드측 단자에 연결되는 제1 커패시터; 및

일단은 상기 제2 연결핀에 연결되고, 타단은 상기 LED 어레이의 캐소드측 단자에 연결되는 제2 커패시터;를 포함하는 LED 형광램프.
제1항에 있어서,

상기 전자식 형광등 안정기는 하프브릿지 방식의 안정기인 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제1항에 있어서,

상기 외부 연결핀은 제3 연결핀 및 제4 연결핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제3항에 있어서,

상기 적어도 하나의 용량성 소자는,

일단은 상기 제3 연결핀에 연결되고, 타단은 상기 LED 어레이의 애노드측 단자에 연결되는 제3 커패시터; 및

일단은 상기 제4 연결핀에 연결되고, 타단은 상기 LED 어레이의 캐소드측 단자에 연결되는 제4 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제4항에 있어서,

상기 제1 커패시터에 병렬연결되는 제1 저항;

상기 제2 커패시터에 병렬연결되는 제2 저항;

상기 제3 커패시터에 병렬연결되는 제3 저항; 및

상기 제4 커패시터에 병렬연결되는 제4 저항 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제4항에 있어서,

애노드는 상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제3 커패시터의 타단에 연결되고, 캐소드는 상기 LED 어레이의 애노드측 단자에 연결되는 제1 다이오드; 및

애노드는 상기 LED 어레이의 캐소드측 단자에 연결되고, 캐소드는 상기 제2 커패시터의 타단 및 상기 제4 커패시터의 타단에 연결되는 제2 다이오드; 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제4항에 있어서,

애노드는 상기 제1 커패시터의 타단 및 상기 제3 커패시터의 타단에 연결되고, 캐소드는 상기 LED 어레이의 애노드측 단자에 연결되는 제1 다이오드; 및

애노드는 상기 LED 어레이의 캐소드측 단자에 연결되고, 캐소드는 상기 제2 커패시터의 타단 및 상기 제4 커패시터의 타단에 연결되는 제2 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제7항에 있어서,

애노드는 상기 제1 연결핀에 연결되고, 캐소드는 상기 제1 다이오드의 애노드에 연결되는 제3 다이오드;

애노드는 상기 제3 연결핀에 연결되고, 캐소드는 상기 제1 다이오드의 애노드에 연결되는 제4 다이오드;

캐소드는 상기 제2 연결핀에 연결되고, 애노드는 상기 제2 다이오드 캐소드에 연결되는 제5 다이오드; 및

캐소드는 상기 제4 연결핀에 연결되고, 애노드는 상기 제2 다이오드 캐소드에 연결되는 제6 다이오드 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제1항에 있어서,

상기 LED 어레이는 복수개가 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
직렬접속된 복수의 LED를 포함하는 LED 어레이;

제1 내지 제4 연결핀;

상기 제1 연결핀과 상기 LED 어레이의 일단 사이에 연결되는 제1 커패시터;

상기 제2 연결핀과 상기 LED 어레이의 상기 일단 사이에 연결되는 제2 커패시터;

상기 제3 연결핀과 상기 LED 어레이의 타단 사이에 연결되는 제3 커패시터; 및

상기 제4 연결핀과 상기 LED 어레이의 상기 타단 사이에 연결되는 제4 커패시터를 포함하는 LED 형광램프.
제10항에 있어서,

상기 제1 연결핀과 상기 LED 어레이 사이에 접속되어, 상기 LED 어레이에 일방향 전류패스를 형성하는 제1 다이오드; 및

상기 제3 연결핀과 상기 LED 어레이 사이에 접속되어, 상기 LED 어레이에 일방향 전류패스를 형성하는 제2 다이오드 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제10항에 있어서,

상기 제1 커패시터에 병렬연결되며, 애노드는 상기 제1 연결핀에 연결되는 제3 다이오드;

상기 제2 커패시터에 병렬연결되며, 애노드는 상기 제2 연결핀에 연결되는 제4 다이오드;

상기 제3 커패시터에 병렬연결되며, 캐소드는 상기 제3 연결핀에 연결되는 제5 다이오드; 및

상기 제4 커패시터에 병렬연결되며, 캐소드는 상기 제4 연결핀에 연결되는 제6 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제12항에 있어서,

애노드는 상기 제5 다이오드의 애노드에 연결되고, 캐소드는 상기 제1 연결핀에 연결되는 제7 다이오드;

애노드는 상기 제3 연결핀에 연결되고, 캐소드는 상기 제3 다이오드의 캐소드에 연결되는 제8 다이오드;

애노드는 상기 제4 연결핀에 연결되고, 캐소드는 상기 제4 다이오드의 캐소드에 연결되는 제9 다이오드; 및

애노드는 상기 제6 다이오드의 애노드에 연결되고, 캐소드는 상기 제2 연결핀에 연결되는 제10 다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.
제10항에 있어서,

상기 제1 커패시터에 병렬연결되는 제1 저항;

상기 제2 커패시터에 병렬연결되는 제2 저항;

상기 제3 커패시터에 병렬연결되는 제3 저항; 및

상기 제4 커패시터에 병렬연결되는 제4 저항를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 형광램프.